JP3333419B2 - カラー受像管用アパーチャーグリル用素材の製造方法 - Google Patents
カラー受像管用アパーチャーグリル用素材の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はカラー受像管用アパ
ーチャーグリル用素材の製造方法に関する。より詳細に
は優れた引張強度および高温クリープ強度を有するとと
もに、優れた磁気特性を有するカラー受像管用アパーチ
ャーグリル用素材の製造方法に関する。
ーチャーグリル用素材の製造方法に関する。より詳細に
は優れた引張強度および高温クリープ強度を有するとと
もに、優れた磁気特性を有するカラー受像管用アパーチ
ャーグリル用素材の製造方法に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】カラー受像管に使用さ
れるアパーチャーグリルは、その製造に際して大きな張
力を負荷した状態でフレームに溶接されるため、カラー
受像管用アパーチャーグリル用素材は少なくとも 60
kgf/mm2の引張強度を有していることが必要とさ
れている。そのため現在使用されているカラー受像管用
アパーチャーグリル用素材としては、強加工を施して加
工強化した低炭素鋼板が使用されている。
れるアパーチャーグリルは、その製造に際して大きな張
力を負荷した状態でフレームに溶接されるため、カラー
受像管用アパーチャーグリル用素材は少なくとも 60
kgf/mm2の引張強度を有していることが必要とさ
れている。そのため現在使用されているカラー受像管用
アパーチャーグリル用素材としては、強加工を施して加
工強化した低炭素鋼板が使用されている。
【0003】さらに、フレームに溶接された後黒化する
ための熱処理が施されるが、黒化後のアパーチャーグリ
ルを構成している各テープが弛むことなく張力が負荷さ
れた状態を保持するために、熱処理は鋼の再結晶温度以
下の455℃で15分程度の短時間で実施されている。
しかし。この黒化熱処理条件では回復現象を回避するこ
とができず、回復によりテープに延びが生じ、テープが
捻れたり切れたりする原因となっている。このため、カ
ラー受像管用アパーチャーグリル用素材としては、 6
0kgf/mm2以上の引張強度と、455℃×15分
の黒化熱処理で延びが生じない、すなわち 30kgf
/mm2の引っ張り応力を負荷した際の伸びが 0.4%
以下であるクリープ強度を有していることが必要とされ
る。
ための熱処理が施されるが、黒化後のアパーチャーグリ
ルを構成している各テープが弛むことなく張力が負荷さ
れた状態を保持するために、熱処理は鋼の再結晶温度以
下の455℃で15分程度の短時間で実施されている。
しかし。この黒化熱処理条件では回復現象を回避するこ
とができず、回復によりテープに延びが生じ、テープが
捻れたり切れたりする原因となっている。このため、カ
ラー受像管用アパーチャーグリル用素材としては、 6
0kgf/mm2以上の引張強度と、455℃×15分
の黒化熱処理で延びが生じない、すなわち 30kgf
/mm2の引っ張り応力を負荷した際の伸びが 0.4%
以下であるクリープ強度を有していることが必要とされ
る。
【0004】カラー受像管は、電子銃と電子ビームを映
像に換える蛍光面から構成されており、電子ビームが地
磁気により偏向されることを防止するため、受像管内部
は磁気シールド材で被覆されている。アパーチャーグリ
ルは、この磁気シールド材としての作用をも有している
必要があり、磁気特性としての磁束密度(Br)が大き
く、保磁力(Hc)が小さい、すなわち磁束密度と保磁
力の比(Br/Hc)が大きい材料が求められる。しか
し、上記のように高い降伏強度を得るために強加工が施
され、かつ黒化熱処理も再結晶温度以下で行われる低炭
素鋼板においては、磁束密度が8キロガウス(kG)以
下と小さく、また保磁力が約5エルステッド(Oe)と
大きく、したがってBr(kG)/Hc(Oe)が 約
1.6と小さく、磁気シールド材として劣っている。
像に換える蛍光面から構成されており、電子ビームが地
磁気により偏向されることを防止するため、受像管内部
は磁気シールド材で被覆されている。アパーチャーグリ
ルは、この磁気シールド材としての作用をも有している
必要があり、磁気特性としての磁束密度(Br)が大き
く、保磁力(Hc)が小さい、すなわち磁束密度と保磁
力の比(Br/Hc)が大きい材料が求められる。しか
し、上記のように高い降伏強度を得るために強加工が施
され、かつ黒化熱処理も再結晶温度以下で行われる低炭
素鋼板においては、磁束密度が8キロガウス(kG)以
下と小さく、また保磁力が約5エルステッド(Oe)と
大きく、したがってBr(kG)/Hc(Oe)が 約
1.6と小さく、磁気シールド材として劣っている。
【0005】従来、低炭素鋼板の引張降伏強度を向上さ
せる方法としては、CやNなどによる固溶強化法がある
が、鋼中のCやNの量が多くなると炭化物や窒化物が増
加し、磁壁の移動が妨げられるようになり、磁気特性が
劣化する。また、クリープ強度を向上させる方法として
鋼中に炭化物などを析出させる方法があるが、これらの
析出物のほとんどは粒径がミクロンオーダーで大きく、
これらは磁壁の移動を妨害し、磁気特性を大きく劣化さ
せるため、このような方法は、現行のカラー受像管用ア
パーチャーグリル用の素材の製造方法として適用されて
いない。本発明は、優れた引張強度および高温クリープ
強度を有するとともに、現行材よりも優れた磁気特性を
有するカラー受像管用アパーチャーグリル用素材の製造
方法を提供することを課題とする。
せる方法としては、CやNなどによる固溶強化法がある
が、鋼中のCやNの量が多くなると炭化物や窒化物が増
加し、磁壁の移動が妨げられるようになり、磁気特性が
劣化する。また、クリープ強度を向上させる方法として
鋼中に炭化物などを析出させる方法があるが、これらの
析出物のほとんどは粒径がミクロンオーダーで大きく、
これらは磁壁の移動を妨害し、磁気特性を大きく劣化さ
せるため、このような方法は、現行のカラー受像管用ア
パーチャーグリル用の素材の製造方法として適用されて
いない。本発明は、優れた引張強度および高温クリープ
強度を有するとともに、現行材よりも優れた磁気特性を
有するカラー受像管用アパーチャーグリル用素材の製造
方法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のカラー
受像管用アパーチャーグリル用素材の製造方法は、C
u:0.05〜2.5重量%、C:0.01重量%以下、
その他の不可避的不純物を含有する低炭素鋼を冷間圧延
し、次いで500〜800℃の温度で中間焼鈍を施した
後二次冷間圧延し、その後300〜700℃の温度で時
効処理することを特徴とする。請求項2に記載のカラー
受像管用アパーチャーグリル用素材の製造方法は、C
u:0.05〜2.5重量%、P:0.001〜0.4重量
%、C:0.01重量%以下、及びその他の不可避的不
純物を含有する低炭素鋼を冷間圧延し、次いで500〜
800℃の温度で中間焼鈍を施した後二次冷間圧延し、
その後300〜700℃の温度で時効処理することを特
徴とする。
受像管用アパーチャーグリル用素材の製造方法は、C
u:0.05〜2.5重量%、C:0.01重量%以下、
その他の不可避的不純物を含有する低炭素鋼を冷間圧延
し、次いで500〜800℃の温度で中間焼鈍を施した
後二次冷間圧延し、その後300〜700℃の温度で時
効処理することを特徴とする。請求項2に記載のカラー
受像管用アパーチャーグリル用素材の製造方法は、C
u:0.05〜2.5重量%、P:0.001〜0.4重量
%、C:0.01重量%以下、及びその他の不可避的不
純物を含有する低炭素鋼を冷間圧延し、次いで500〜
800℃の温度で中間焼鈍を施した後二次冷間圧延し、
その後300〜700℃の温度で時効処理することを特
徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明においては、Cuを添加し
た極低炭素鋼中に、時効処理によってナノメーター(n
m)オーダーの微細なCu相(ε相)を析出させ、また
はさらにPを添加しPの固溶強化を併用することによ
り、60kgf/mm2 以上の引張強度を確保するとと
もに、時効処理による焼鈍で Br(kG)/Hc(O
e)≧2.5の優れた磁気特性が得られることが判明し
た。
た極低炭素鋼中に、時効処理によってナノメーター(n
m)オーダーの微細なCu相(ε相)を析出させ、また
はさらにPを添加しPの固溶強化を併用することによ
り、60kgf/mm2 以上の引張強度を確保するとと
もに、時効処理による焼鈍で Br(kG)/Hc(O
e)≧2.5の優れた磁気特性が得られることが判明し
た。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
カラー受像管用のアパーチャーグリルの素材として用い
る極低炭素鋼としては、真空脱ガス法を用いて脱炭およ
び脱窒処理し、鋼中の炭化物および窒化物を減少させ、
熱延、または熱延および連続焼鈍の工程で結晶粒の成長
を促進させたものが好ましい。さらに、鋼中に微細に分
散している炭化物および窒化物は、磁壁の移動を妨げ磁
気特性を劣化させるので、鋼中に含まれる元素を予め限
定し、これらを極力減少させる必要がある。はじめに、
本発明のカラー受像管用のアパーチャーグリルの素材に
用いる鋼に添加される元素、およびその添加量の限定に
ついて説明する。
カラー受像管用のアパーチャーグリルの素材として用い
る極低炭素鋼としては、真空脱ガス法を用いて脱炭およ
び脱窒処理し、鋼中の炭化物および窒化物を減少させ、
熱延、または熱延および連続焼鈍の工程で結晶粒の成長
を促進させたものが好ましい。さらに、鋼中に微細に分
散している炭化物および窒化物は、磁壁の移動を妨げ磁
気特性を劣化させるので、鋼中に含まれる元素を予め限
定し、これらを極力減少させる必要がある。はじめに、
本発明のカラー受像管用のアパーチャーグリルの素材に
用いる鋼に添加される元素、およびその添加量の限定に
ついて説明する。
【0009】Cに関しては、冷間圧延後の鋼板中のC量
が多いと炭化物が増加し、磁壁の移動が阻害され、また
結晶粒の成長が妨げられて磁気特性が劣化する原因とな
る。そのためCの添加量の上限を 0.01重量%に限定
する。下限は、真空脱ガス処理で実用的に低減可能な限
り好ましい。
が多いと炭化物が増加し、磁壁の移動が阻害され、また
結晶粒の成長が妨げられて磁気特性が劣化する原因とな
る。そのためCの添加量の上限を 0.01重量%に限定
する。下限は、真空脱ガス処理で実用的に低減可能な限
り好ましい。
【0010】Mnに関しては、Mnは鋼中のSと結合し
て鋼中に含まれているSをMnSとして固定し、熱間脆
性を防止すために添加する必要があるが、磁気特性を向
上させるためには添加量が少ないほど好ましく、 0.5
重量%以下の添加量とする。
て鋼中に含まれているSをMnSとして固定し、熱間脆
性を防止すために添加する必要があるが、磁気特性を向
上させるためには添加量が少ないほど好ましく、 0.5
重量%以下の添加量とする。
【0011】Siは黒化膜の密着性を劣化させるので、
0.3重量%以下の添加量とする。Sは結晶粒成長の面
から少ないほうが好ましく、 0.05重量%以下の添加
量が好ましい。またNも同様で、 0.05重量%以下の
添加量が好ましい。
0.3重量%以下の添加量とする。Sは結晶粒成長の面
から少ないほうが好ましく、 0.05重量%以下の添加
量が好ましい。またNも同様で、 0.05重量%以下の
添加量が好ましい。
【0012】Cuに関しては、添加量が増加するほど時
効処理におけるε相の析出量が増加し、降伏強度、およ
びクリープ強度が大きく増加する。ε相はナノメーター
オーダーの微細な析出物であるので、ミクロンオーダー
の析出物とは異なり、磁壁の移動を妨げることは殆どな
く、磁気特性を劣化させる程度が極めて小さい。そのた
め、Cuの添加量を増加することにより、磁気特性を低
下させることなく降伏強度、およびクリープ強度を増加
させることができる。しかし 0.05重量%未満の添加
量では十分な強度上昇の効果は得られない。一方、添加
量が多すぎると析出物が多大となり、磁気特性が劣化す
るので、添加量は 2.5重量%以下であることが好まし
い。
効処理におけるε相の析出量が増加し、降伏強度、およ
びクリープ強度が大きく増加する。ε相はナノメーター
オーダーの微細な析出物であるので、ミクロンオーダー
の析出物とは異なり、磁壁の移動を妨げることは殆どな
く、磁気特性を劣化させる程度が極めて小さい。そのた
め、Cuの添加量を増加することにより、磁気特性を低
下させることなく降伏強度、およびクリープ強度を増加
させることができる。しかし 0.05重量%未満の添加
量では十分な強度上昇の効果は得られない。一方、添加
量が多すぎると析出物が多大となり、磁気特性が劣化す
るので、添加量は 2.5重量%以下であることが好まし
い。
【0013】Pは固溶強化によって強度を高めるのに有
効であり、Pの添加によって引張強度、およびクリープ
強度が大きく増加するため、本願の目的とするCu添加
による時効析出に基づく強化に加えて、Pによる固溶強
化を併用することができる。0.001重量%以上の添
加量で十分な強度が得られるようになるが、添加量が
0.4%を越えると偏析による混粒が発生するようにな
るため、0.4重量%以下の添加量とする。
効であり、Pの添加によって引張強度、およびクリープ
強度が大きく増加するため、本願の目的とするCu添加
による時効析出に基づく強化に加えて、Pによる固溶強
化を併用することができる。0.001重量%以上の添
加量で十分な強度が得られるようになるが、添加量が
0.4%を越えると偏析による混粒が発生するようにな
るため、0.4重量%以下の添加量とする。
【0014】次に、本発明のカラー受像管用のアパーチ
ャーグリル用素材としての薄鋼板の製造方法を説明す
る。真空溶解、または真空脱ガス法を用いて溶製された
上記の化学成分を含有する極低炭素鋼を熱間圧延した
後、酸洗して熱延工程で生じた酸化皮膜を除去する。引
き続き、冷間圧延し、0.035〜0.2mmの板厚とす
る。次いで300〜700℃の温度で10分から20時
間の時効処理を施す。Cu、またはCuおよびPの添加
量が多い場合は、再結晶温度が上昇するので時効処理を
上限の700℃付近で実施しても差し支えないが、好ま
しくは、Cuの析出量や析出物の粒径を考慮して、45
0〜550℃の温度で時効処理することが好ましい。時
効温度が300℃未満であるとε相が十分に析出せず、
必要な引張強度が得られない。一方、700℃を超える
温度で時効すると過時効となり、ε相が鋼中に再固溶し
引張降伏強度が低下する。時効処理は、加熱温度および
加熱時間により、箱形焼鈍炉、連続焼鈍炉のいずれを用
いても差し支えない。
ャーグリル用素材としての薄鋼板の製造方法を説明す
る。真空溶解、または真空脱ガス法を用いて溶製された
上記の化学成分を含有する極低炭素鋼を熱間圧延した
後、酸洗して熱延工程で生じた酸化皮膜を除去する。引
き続き、冷間圧延し、0.035〜0.2mmの板厚とす
る。次いで300〜700℃の温度で10分から20時
間の時効処理を施す。Cu、またはCuおよびPの添加
量が多い場合は、再結晶温度が上昇するので時効処理を
上限の700℃付近で実施しても差し支えないが、好ま
しくは、Cuの析出量や析出物の粒径を考慮して、45
0〜550℃の温度で時効処理することが好ましい。時
効温度が300℃未満であるとε相が十分に析出せず、
必要な引張強度が得られない。一方、700℃を超える
温度で時効すると過時効となり、ε相が鋼中に再固溶し
引張降伏強度が低下する。時効処理は、加熱温度および
加熱時間により、箱形焼鈍炉、連続焼鈍炉のいずれを用
いても差し支えない。
【0015】また、別の態様として、上記の極低炭素鋼
を熱延、および酸洗し、冷間圧延を施して0.1〜0.6
mmの板厚とし、次いで500〜800℃の温度で中間
焼鈍して結晶粒径を調整した後、二次冷間圧延を施して
最終板厚を0.035〜0.2mmの板厚とし、その後上
記の時効処理を施してもよい。焼鈍温度が500℃未満
の場合は軟化が不十分となり、二次冷延後に上記の時効
処理を施すと引張強度が極端に高くなる、一方、焼鈍温
度が800℃を超えると、二次冷延後に上記の時効処理
を施しても所望の引張強度が得られない。
を熱延、および酸洗し、冷間圧延を施して0.1〜0.6
mmの板厚とし、次いで500〜800℃の温度で中間
焼鈍して結晶粒径を調整した後、二次冷間圧延を施して
最終板厚を0.035〜0.2mmの板厚とし、その後上
記の時効処理を施してもよい。焼鈍温度が500℃未満
の場合は軟化が不十分となり、二次冷延後に上記の時効
処理を施すと引張強度が極端に高くなる、一方、焼鈍温
度が800℃を超えると、二次冷延後に上記の時効処理
を施しても所望の引張強度が得られない。
【0016】
【実施例】以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明
する。表1に示す化学組成を有する9種類の鋼(A〜
I)を真空脱ガスして溶製したスラブを熱間圧延し、
2.5mmの熱延板とした。これらの熱延板を硫酸酸洗
した後冷間圧延し、板厚が0.1mmおよび0.3mmの
2種類の冷延板とした。その後、板厚が0.1mmの冷
延板については直接時効処理を施し、板厚が0.3mm
の冷延板については中間焼鈍を施し、板厚が 0.1mm
となるように二次冷間圧延した後、時効処理を施した。
このようにして得られた供試材を、簡易型のエプスタイ
ン式磁気測定装置を用い、10エルステッドの磁界をか
けて、磁束密度と保磁力を測定し、Br(kG)/Hc
(Oe)を求めた。また、引張強度をテンシロンにて、
クリープ強度はクリープ試験機(東海製作所製)を用
い、負荷応力 30kgf/mm2をかけて、大気中にお
いて455℃で15分保持した際の伸び(%)を測定し
評価した。表2に中間焼鈍および時効処理条件と供試材
の特性を示す。
する。表1に示す化学組成を有する9種類の鋼(A〜
I)を真空脱ガスして溶製したスラブを熱間圧延し、
2.5mmの熱延板とした。これらの熱延板を硫酸酸洗
した後冷間圧延し、板厚が0.1mmおよび0.3mmの
2種類の冷延板とした。その後、板厚が0.1mmの冷
延板については直接時効処理を施し、板厚が0.3mm
の冷延板については中間焼鈍を施し、板厚が 0.1mm
となるように二次冷間圧延した後、時効処理を施した。
このようにして得られた供試材を、簡易型のエプスタイ
ン式磁気測定装置を用い、10エルステッドの磁界をか
けて、磁束密度と保磁力を測定し、Br(kG)/Hc
(Oe)を求めた。また、引張強度をテンシロンにて、
クリープ強度はクリープ試験機(東海製作所製)を用
い、負荷応力 30kgf/mm2をかけて、大気中にお
いて455℃で15分保持した際の伸び(%)を測定し
評価した。表2に中間焼鈍および時効処理条件と供試材
の特性を示す。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
【発明の効果】請求項1に記載のカラー受像管用アパー
チャーグリル用素材の製造方法は、Cu:0.05〜2.
5重量%、C:0.01重量%以下、その他の不可避的
不純物を含有する低炭素鋼を冷間圧延し、次いで500
〜800℃の温度で中間焼鈍を施した後二次冷間圧延
し、その後300〜700℃の温度で時効処理すること
を特徴とするものであり、請求項2に記載のカラー受像
管用アパーチャーグリル用素材の製造方法は、Cu:
0.05〜2.5重量%、P:0.001〜0.4重量%、
C:0.01重量%以下、及びその他の不可避的不純物
を含有する低炭素鋼を冷間圧延し、次いで500〜80
0℃の温度で中間焼鈍を施した後二次冷間圧延し、その
後300〜700℃の温度で時効処理することを特徴と
するものであるので、これらの製造法により、優れた引
張強度と優れた高温クリープ強度を有し、かつ優れた磁
気特性を有する、カラー受像管用アパーチャーグリル用
の素材を製造できる。
チャーグリル用素材の製造方法は、Cu:0.05〜2.
5重量%、C:0.01重量%以下、その他の不可避的
不純物を含有する低炭素鋼を冷間圧延し、次いで500
〜800℃の温度で中間焼鈍を施した後二次冷間圧延
し、その後300〜700℃の温度で時効処理すること
を特徴とするものであり、請求項2に記載のカラー受像
管用アパーチャーグリル用素材の製造方法は、Cu:
0.05〜2.5重量%、P:0.001〜0.4重量%、
C:0.01重量%以下、及びその他の不可避的不純物
を含有する低炭素鋼を冷間圧延し、次いで500〜80
0℃の温度で中間焼鈍を施した後二次冷間圧延し、その
後300〜700℃の温度で時効処理することを特徴と
するものであるので、これらの製造法により、優れた引
張強度と優れた高温クリープ強度を有し、かつ優れた磁
気特性を有する、カラー受像管用アパーチャーグリル用
の素材を製造できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01J 29/07 H01J 29/07 Z 31/20 31/20 A (72)発明者 池田 章 東京都千代田区霞が関一丁目4番3合 東洋鋼鈑株式会社内 (72)発明者 高木 節雄 福岡県福岡市東区箱崎6丁目10番地の1 九州大学工学部 材料工学科内 審査官 佐藤 陽一 (56)参考文献 特開 平8−27541(JP,A) 特開 平9−227998(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21D 9/46 - 9/48 C22C 38/00 - 38/60 H01J 9/00 - 9/18 H01J 29/00 - 29/08 H01J 31/20
Claims (2)
- 【請求項1】Cu:0.05〜2.5重量%、C:0.0
1重量%以下、その他の不可避的不純物を含有する低炭
素鋼を冷間圧延し、次いで500〜800℃の温度で中
間焼鈍を施した後二次冷間圧延し、その後300〜70
0℃の温度で時効処理することを特徴とするカラー受像
管用アパーチャーグリル用素材の製造方法。 - 【請求項2】Cu:0.05〜2.5重量%、P:0.0
01〜0.4重量%、C:0.01重量%以下、及びそ
の他の不可避的不純物を含有する低炭素鋼を冷間圧延
し、次いで500〜800℃の温度で中間焼鈍を施した
後二次冷間圧延し、その後300〜700℃の温度で時
効処理することを特徴とするカラー受像管用アパーチャ
ーグリル用素材の製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03692997A JP3333419B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | カラー受像管用アパーチャーグリル用素材の製造方法 |
MYPI9800249 MY121734A (en) | 1997-02-06 | 1998-01-21 | A material for an aperture grille for use in a color picture tube and a method of producing same, and an aperture grille and a color picture tube |
MYPI9800259 MY123158A (en) | 1997-02-06 | 1998-01-21 | A material for an aperture grille for use in a color cathode ray tube and a method of producing same, and an aperture grille and a color cathode ray tube |
MX9801002A MX9801002A (es) | 1997-02-06 | 1998-02-04 | Un material para una reja con aberturas para utilizarse en un cinescopio para television a color y un metodo para producir la misma, y una reja con aberturas y una pantalla de color. |
TW087101466A TW373215B (en) | 1997-02-06 | 1998-02-05 | Material for aperture grille for use in a color picture tube and a method of producing the same and an aperture grille and a color tube |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03692997A JP3333419B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | カラー受像管用アパーチャーグリル用素材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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